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淺談數控車床維修主傳動系統設計
發布時間:09-27 來源:原創 作者:ownpowerkefu熱度:

淺談數控車床維修主傳動系統設計

數控機床維修教程:

數控車床是高度自動化機床,數控車床主傳動系統的特點是:

①機床有足夠高的轉速和大的功率,以適應高效率加工的需要;

②主軸轉速的變換迅速可靠,一般能自動變速;

③主軸應有足夠高的剛度和回轉精度;

④主軸轉速范圍應很廣,如對鋁合金材料的高速切削,幾乎沒有上限的限制,主軸最高轉速取決于主傳動系統中傳動元件的允許極限(如主軸軸承允許的極限轉速),而最低轉速則根據加工不銹鋼等難加工材料的要求來確定?,F以我們廠自行設計生產的DS11型全功能數控車床為例,介紹主傳動系統的設計。

主軸組件的設計 

主軸為三支承,前、中軸承在主軸箱內,是主要支承,后軸承在變速箱中,是輔助支承。前軸承是NN3024SKM-SP及234424MA-SP,中間軸承為NN3022SKM-CP。這種軸承配列具有很高的剛性,軸向力及徑向力分別由不同的軸承負擔,軸向熱膨脹可由圓柱滾子軸承吸收。后軸承是向心球軸承D220。由于三個軸承孔的同軸度很難保證,所以后軸承與箱體孔的配合較松,前、中軸承用長效潤滑脂潤滑,并用主軸中間的兩個背帽調節。主軸前端的兩個半圓墊在裝配時配磨,用來調整前軸承的預負荷。主軸孔徑為70。 

車床主傳動方式的選擇 

主傳動采用分離傳動。運動是從15kW的直流主電機經三角皮帶傳至變速箱,通過齒輪變速使主軸獲得4級固定轉速,再由主電機調速使主軸轉速達到26~2360r/min,在4檔范圍內均可進行恒速切削。主軸的4級機械變速是用油缸推動滑移齒輪來實現的。在變速時,主電機低速轉動。齒輪嚙合后壓上行程開關。同時發令,使電機停止搖擺,并啟動主軸運動。當改變主電機旋轉方向時,可以得到相同的主軸正、反轉。螺紋切削是通過與主軸1∶1傳動的主軸脈沖發生器發出同步脈沖訊號來實現的。

變速箱固定在主軸箱上,靠法蘭盤定心。法蘭盤內孔與主軸的中間軸承外圓相配,法蘭盤外圓與變速箱體孔相配,以保證主軸三個軸承孔同心,并使齒輪正確嚙合。這種分離傳動將變速箱直接把在主軸箱上,即變速齒輪直接傳動主軸,省去皮帶傳動的中間環節,使結構緊湊。同時,主軸與變速齒輪分裝于兩箱,以達到分離、減少主軸的熱變形、提高主軸的剛性和精度的目的。 

溫升及熱變形情況  

由于中間軸承位于變速箱與主軸箱之間,散熱條件較差,致使中間軸承的溫升高于前軸承。變速箱的潤滑采用體外循環形式,且油量較大,可以把軸承處的部分熱量帶走,因此中間軸承的溫升并不太高。

  下面是主軸溫升及熱變形情況:

  主軸中速1180r/min,時間180min,室溫25.5℃;

  前軸承最高溫度32.0℃,溫升7℃;

  中間軸承最高溫度32.4℃,溫升6.4℃;

  主軸中心線在主平面上的變形量為9.5μm;

  主軸中心線在次平面上的變形量為8.5μm;

  主軸軸向變形量為18.5μm;

  主軸高速2360r/min,時間180min,室溫25℃;

  前軸承最高溫度44.6℃,溫升19.6℃;

  后軸承最高溫度51.5℃,溫升26.5℃?! ?/p>


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